Круговорот и баланс азота в земледелии.

Потери азота происходят при поглощении растениями и выноса с урожаем из-за эрозии, вымывания и денутрификации. При водной и ветровой эрозии происходит вынос гумуса, а с ним и потери азота, хотя он и недоступен для растений. Также потери происходят при иммобилизации азолта в телах микроорганизмов. Но наибольшие потери происходят при вымывании азота нитратов и денитрификации. Причём потери больше в парах чем в на занятых полях. Чтобы избежать сильных потерь необходимо регулировать орошение чтобы эти воды не доходили до грунтовых, тогда при высыхании нитраты будут подниматься к поверхности. Также важно знать что если нитраты попадат в воды то происзойдёт их загрязнение. В настоящее время (учебник 1982 года) в почвы с навозом вносятся только 20% азота от общего выноса. Также азот потребляется и расходуется в биологическом круговороте. Так например автотрофные фиксатора и фотосинтезирующие анаэробы приносят 20-50 кг/ га азота в год, несимбиотические фиксаторы 3-5 кг/га в год (у риса до 60-70кг). Симбионты клевера привносят 150 кг/га, а люцерны – 250-300 кг/га в год. В целом 70-75 % азота в урожае прдеставлено биологическим азотом.

 

44.Эффективность применения азотных удобрений в различных почвенно-климатических зонах.

Особенно эффективны азотные удобрения в обеспеченных влагой районах Нечернозёмной зоны (дерново-подзолистые почвы, так же серые лесные, и даже чернозёмы выщелоченные западных областей). На дерново-подзолистых и серых лесных внесении Р и К без N не даёт существенного эффекта. 60% прибавки урожая на этих почвах принадлежит азоту. При движении с С на Ю и с З на В, т.е. в р-х недостаночного увлажнения, эфф-ть азота снижается. В степных р-х Чернозёмной зоны из-за высокого содержания азота и низкой влажности эфф-ть ниже чем в в Нечернозёмной и Лесостепной зонах. Но при накоплении влаги (снегозадержание например) умеренные дозы азота также принесут положительный эффект. Тоже самое произойдёт и при орошении. Так же применение азота является основной причиной получения высоких урожаев на серозёмах и других почвах р-в Средней Азии и Закавказья.

 

Классификация азотных удобрений. Твёрдые азотные удобрения, ассортимент, свойства, условия эффективного применения под различные культуры.

Аммонийные удобрения

Твёрдые аммиачные удобрения

Сульфат аммония [(NH₄)2SO₄] содержит 20,5 -21% азоту и 24% серы. Это кристаллическая соль белого цвета, хорошо растворимая в воде, имеет незначительную гигроскопичность, почти не слеживается, хорошо рассеивается. Удобрение физиологически кислое. После внесения в почву аммоний поглощается почвой, которая ограничивает его потери. Сульфат аммония лучше всего применять для основного удобрения и заделывать на глубину расположения корней на нейтральных и щелочных грунтах. Вносят его под все культуры (особенно из семьи крестоцветных и рис, которые хорошо реагируют на серу).

Хлористый аммоний (NH₄Cl) - побочный продукт во время производства соды. Это удобрение содержит 24-25% азота и около 67% хлора. Мелкокристаллическая, малогигроскопическая, растворимая в воде соль белого или желтоватого цвета. Удобрение физиологически кислое, взаимодействует с грунтом аналогично сульфата аммония. Учитывая высокое содержимое хлора, это удобрение лучше вносить осенью, чтобы хлор за осенне-зимний период вымылся в более глубокие пластов грунту. Хлористый аммоний не рекомендуется применять под культуры чувствительные к хлору (картофель табак, виноград).

Карбонат аммония, углекислый аммоний, (NH₄)₂CO₃ Получается насыщением аммиачной воды углекислым газом с последующей отгонкой карбоната аммония при температуре 70-80 градусов. Нестойек на в-хе и в растворе. 21-24% азота. Представляет собой смесь с бикарбонатом и карбаматом аммония (бикарбонат более стойкий). Приёмы эффективного использования. Сульфат аммония и хлористый аммоний вносят преимущественно до посева в качестве основного удобрения, причём его можно вносить не только весной но и заблаговременно с осени, не опасаясь вымывания азота. Систематическое применение сульфата аммония на малобуферных дерново-подзолистых почвах приводит к их дальнейшему подкислению. Что приводит к снижению их эфф-ти. Для увел-я эфф-ти треб-ся известкование. Систематическое внесение навоза (повышает буферность) также увел-т эфф-ть. Ещё больший полодительный эфф-кт наблюдается при совместноми применении с фосфорными удобрениями. Но всё же селитры на кислых почвах использовать более эфф-но. Но на чернозёмах нитратные и аммонийные удобрения равны. Так же необходимо учитывать отношение к-ры к подкислению(те что малочувствительны будут слабее реагировать на подкисление среды сернокислым аммонием(овёс, рожи,лён картофель)).В качестве подкормок лучшее действие оказывает селитра (особенно натриевая) а не аммиачные. Но в целом многое зависит от культуры. Так рис приспособлен к аммиачным удобрениям, сах. св. – одинаково относится к обоим удобрениям.

Жидкие аммиачные удобрения

Безводный аммиак (NH₃)- содержит 82% азота. Получают сжижением газообразного аммиака под давлением. По внешним виду - это бесцветная жидкость, которая на воздухе бурно кипит и быстро испаряется. Безводный аммиак имеет высокую упругость паров, поэтому его нужно сохранять в специальной таре, которая выдерживает высокое давление. Во время внесения в грунт превращается в газ, который растворяется в грунтовом растворе и образовывает гидроксид аммония (NH₄OH), ионы которого обменно и необменно поглощаются грунтом.

Аммиачная вода (водный аммиак) (NH₄OH) - водный 25- и 20%-и раствор аммиака; выпускается двух сортов с содержимым 20-16 % азота. Это желтоватая жидкость с запахом нашатырного спирта. Давление паров аммиачной воды незначительные, поэтому ее можно сохранять в обычных цистернах, однако герметичных и стойких против карозии. Удобрение биологически кислое, может испытывать нитрификации. Вносят аммиачную воду как основное удобрение и для подкорма пропашных культур с обязательным заделыванием в грунт.

Нитратные удобрения

К нитратным удобрениям принадлежат натриевая и кальциевая селитры, однако их выпускают в незначительных количествах.

Натриевая селитра (NaNO₃) содержит 15-16% азота. Это белая или бурувато-жёлтая малокристаллическая соль, хорошо растворимая в воде. Имеет высокую гигроскопичность, поэтому может слеживаться. Удобрение физиологически щелочное. При внесении в грунт нитратный азот остается в грунтовому растворе, а натрий поглощается ППК.

Эта форма азота легко усваивается растениями, однако может вымываться и теряться. Натриевую селитру лучше вносить во время сева и для подкорма на кислых грунтах под культуры, чувствительные к натрию (сахарная свекла и корнеплоды).

Кальциевая селитра [Ca(NO₃)₂] содержит около 15% азота. Получают во время нейтрализации азотной кислоты известью. В обычном состоянии - кристаллическая соль белого цвета, хорошо раскрытая в воде. Очень гигроскопическая и даже при нормальных условиях хранения быстро теряет свои свойства (плывет). Для устранения этого недостатка ее гранулируют, хотя это мало улучшает ситуацию. Удобрение физиологически щелочное. Особенности применения такие же как и натриевой селитры

Аммонийно-нитратные удобрения

Аммиачная селитра (NH₄NO₃) - одно из наиболее распространенных азотных удобрений. Содержит 34% азота (50% в форме NH ₄ + и 50% в форме NO₃^--). Получают нейтрализацией азотной кислоты аммиаком. Это физиологически слабая кислая соль белого или кремового цвета, который легко растворяется в воде. Выпускают преимущественно в гранулированном виде. После внесения в грунт аммоний поглощается грунтовым впитывающим комплексом, который снижает его подвижиность, частично испытает на себе нитрификацию. Нитратная форма азота образовывает легкорастворимые соли, которые могут вымываться в более глубокие пластов грунту, т.е. теряться. Это свойство аммиачной селитры ограничивает ее внесение для основного удобрения на легких грунтах.

Аммиачную селитру считают универсальным удобрением. Ее применяют разными способами под все культуры. Она является незаменимым удобрением для подкорма озимых и пропашных культур и для внесения в междурядья. Работая с аммиачной селитрой, треба помнить, что это удобрение огне- и взрывоопасное. Очень гигроскопична.

Амидные удобрения

Мочевина (карбамид) (CO(NH₂)₂)) – наиболее концентрированное твердое азотное удобрение с содержимым азота 46%. Это кристаллическое или гранулировано вещество белого цвета, малогигроскопическая, почти не слеживается во время хранения, имеет высокую сыпучесть, хорошо рассевается. Добывают удобрение взаимодействием аммиака с углекислым газом за температуры 185-200°С и давления 180-200 атмосфер:

2NH₃ + CO₂ = CO(NH₂)₂ + H₂O

В почве под действием уробактерий, которые выделяют фермент уреазу, мочевина быстро амонифицируеться и превращается в карбонат аммония.

Она также эффективная на кислых и слабокислых грунтах. Часть аммония во время вегетации может испытывать нитрификации, вследствие чего образовывается незначительное количество нитратного азота, который легко поглощается растениями. При таких условиях реакция изменяется и происходит незначительное биологическое подкисление

После усвоения растениями всего азота от мочевины в почве не остается ни кислых, ни щелочных остатков и реакция грунтового раствора не изменяется

В последнее время доказано, что органическая форма азота мочевины может частично усваиваться растениями без предыдущего преобразования на другие формы

Мочевину можно применять на всех типах почв под все культуры. Кроме того, это лучше удобрение для внекорневого подкорма озимых и яровых зерновых культур. Внесение раствора мочевины даже в повышенных концентрациях (1-5%), в отличие от других азотных удобрений, не приносит ожогов у растений и оказывает содействие повышению содержимого белка и клейковины в зерне. В животноводстве мочевину используют как кормовую добавку